异质结半导体激光器：突破与应用

异质结半导体激光器是一种先进的光电子设备，它解决了传统同质结半导体激光器存在的问题。同质结激光器依靠同一基质中的pn结来产生光辐射，但这种结构在电流密度高时容易导致材料损伤，并且由于电流方向结区厚度大，会带来额外热量，限制了其工作温度。为了解决这些问题，H. Kroemer和Zn. I. Alferov等人在1963年提出了异质结二极管激光器的概念，I. Hayashi等人随后在1970年实现了GaAs/AlGaAs异质结激光器在室温下的连续工作。 异质结的特点在于它是由不同材料组成的，这些材料沿界面具有相似的结构以保持晶格连续性，但它们的禁带宽度和电子亲和能不同。这种差异是决定结区能带结构和特性的主要因素。异质结激光器利用这种结构的优势，可以在较高的电流密度下工作，同时减少材料损伤和热量积累，因此能够在更广泛的温度范围内稳定运行，这对于现代电子技术的发展尤其重要。 在《激光原理与技术》这本书中，异质结半导体激光器作为半导体激光器的一种类型被详细介绍。该教材作为国家“十五”级规划教材和高等教育百门精品课程教材建设的一部分，涵盖了激光的基本原理、工作特性、谐振腔理论、不同类型激光器，包括异质结激光器，以及激光调制技术、调Q与锁模技术、频率变换等内容。本书不仅适用于电子科学与技术专业的高年级本科生学习，也适合研究生和科技人员进一步研究。 通过学习异质结半导体激光器，学生能够理解如何利用不同材料的特性来优化激光器性能，这对于激光技术的实际应用，如通信、测量、光学数据处理等领域都有着重要意义。随着科技的进步，异质结激光器在诸如光通信、光纤传感、精密测量等领域发挥着越来越关键的作用，显示出其在未来信息技术发展中的不可替代地位。